BIOMOLECULAS 20062222222222222222222222

UNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRESUNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRES

BIOQUIMICA BIOQUIMICA CELULAR BASICACELULAR BASICA

Dr. Luis Enrique Machicado Rivero

Médico – Cirujano

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

Septiembre de 2006Septiembre de 2006

BIOQUIMICA CELULAR BASICABIOQUIMICA CELULAR BASICA

INTRODUCCIONINTRODUCCION



¿Qué elementos de la naturaleza ¿Qué elementos de la naturaleza componen los organismos de componen los organismos de

nuestro planeta? nuestro planeta?


Elementos que componen los organismos vivosElementos que componen los organismos vivos

El átomo básico de las estructuras El átomo básico de las estructuras orgánicas es el carbono, de ahí que la orgánicas es el carbono, de ahí que la

química orgánica se dedique con química orgánica se dedique con exclusividad a los compuestos del carbono.exclusividad a los compuestos del carbono.


ELEMENTOS• Diversos elementos (átomos) componen las estructuras

biológicas: Elementos que constituyen las BIOMOLECULAS: CHONP

Carbono (C)Hidógeno (H)Oxígeno (O)Nitrógeno (N)Fósforo (P)

Macronutrientes y micronutrientes (átomos – iones):Sodio (Na+)Potasio (K+)Calcio (Ca+2)Magnesio (Mg+2)Azufre (S)Cloro (Cl-)Hierro (Fe+)Selenio (Se), etc

ELEMENTOS• Diversos elementos (átomos) componen las estructuras

biológicas: Elementos que constituyen las BIOMOLECULAS: CHONP

Carbono (C)Hidógeno (H)Oxígeno (O)Nitrógeno (N)Fósforo (P)

Macronutrientes y micronutrientes (átomos – iones):Sodio (Na+)Potasio (K+)Calcio (Ca+2)Magnesio (Mg+2)Azufre (S)Cloro (Cl-)Hierro (Fe+)Selenio (Se), etc



COMPONENTES QUIMICOS• Componentes inorgánicos

Agua (75 – 80%)Acidos, bases y buffersMinerales (2 – 3%)

• Componentes orgánicos (15 – 20%) – Biomoléculas Carbohidratos – Energía.Lípidos – Membrana.Proteínas – Estructura y función.Acidos nucleicos – Información.

COMPONENTES QUIMICOS• Componentes inorgánicos

Agua (75 – 80%)Acidos, bases y buffersMinerales (2 – 3%)

• Componentes orgánicos (15 – 20%) – Biomoléculas Carbohidratos – Energía.Lípidos – Membrana.Proteínas – Estructura y función.Acidos nucleicos – Información.



ENLACE QUIMICO ENLACE QUIMICO Y SU IMPORTANCIA Y SU IMPORTANCIA

EN BIOLOGIAEN BIOLOGIA


• Enlaces covalentes• Enlaces no

covalentesEnlaces iónicosPuentes de

hidrógenosHidrofilia e

hidrofobiaFuerzas de van

der Waals

• Enlaces covalentes• Enlaces no

covalentesEnlaces iónicosPuentes de

hidrógenosHidrofilia e

hidrofobiaFuerzas de van

der Waals

Generalidades: Interacciones atómicas y molecularesGeneralidades: Interacciones atómicas y moleculares


Enlace covalenteEnlace covalente


• Forma de enlace establecida entre dos átomos de una molécula – basado en completar su capa de electrones externa.

• Se comparten electrones, no se transfieren.

• Enlaces simples, dobles y triples.• Ejemplo molécula de H2O, O2 y

N3.• Energía del enlace covalente –

fuerza del enlace.• Para modificar un enlace

covalente se requieren altas energías (descontrolado) o enzimas biológicas (controlado)

• Forma de enlace establecida entre dos átomos de una molécula – basado en completar su capa de electrones externa.

• Se comparten electrones, no se transfieren.

• Enlaces simples, dobles y triples.• Ejemplo molécula de H2O, O2 y

N3.• Energía del enlace covalente –

fuerza del enlace.• Para modificar un enlace

covalente se requieren altas energías (descontrolado) o enzimas biológicas (controlado)


Molécula de hidrógenoMolécula de hidrógeno



Arriba: Atomo de carbono Arriba: Atomo de carbono compartiendo cuatro electrones con compartiendo cuatro electrones con

cuatro diferentes átomos de hidrógeno – cuatro diferentes átomos de hidrógeno – todos contentos con la estabilidad.todos contentos con la estabilidad.

Abajo: Atomo de carbono compartiendo Abajo: Atomo de carbono compartiendo cuatro electrones con un átomo de cuatro electrones con un átomo de oxígeno (enlace doble). De igual oxígeno (enlace doble). De igual manera se alcanza estabilidad.manera se alcanza estabilidad.


Enlace covalente: geometríaEnlace covalente: geometría

• Los enlaces crean, debido a las interacciones positivas (núcleo) y negativas (electrones) ángulos.

• Se da una geometría tridimensional – fundamental para el entendimiento de biomoléculas.

• Metano: tetraedro.

• Los enlaces crean, debido a las interacciones positivas (núcleo) y negativas (electrones) ángulos.

• Se da una geometría tridimensional – fundamental para el entendimiento de biomoléculas.

• Metano: tetraedro.Molécula de metanoMolécula de metano


• Concepto de nube de electrones.• Atracción entre partículas.• Moléculas con átomos de igual

electronegatividad (O2).• Electronegatividad: el átomo más

electronegativo atrae más a los electrones de la nube.

• Cuando hay mayor electronegatividad: se crea polaridad en la molécula.

• El agua por ejemplo se comporta como un dipolo (oxigeno polo negativo e hidrógeno polo positivo).






Enlace covalente: electronegatividadEnlace covalente: electronegatividad












Enlace covalente: electronegatividadEnlace covalente: electronegatividad


• Consecuencia de la electronegatividad las moléculas podrán se polares (agua por ejemplo) o apolares (O2, H2, CH4).

• La polaridad crea una interacción entre la molécula y su medio.

• La apolaridad confiere elementos inertes y estables.

• Consecuencia de la electronegatividad las moléculas podrán se polares (agua por ejemplo) o apolares (O2, H2, CH4).

• La polaridad crea una interacción entre la molécula y su medio.

• La apolaridad confiere elementos inertes y estables.

Enlace covalente: moléculas polares y apolaresEnlace covalente: moléculas polares y apolares


• Atomos muy electronegativos: más que compartir, captan electrones de átomos poco electronegativos.

• Ejemplo: NaCl • Cada uno de los átomos se

carga: Na+ (Catión) y Cl-

(Anión). • Estructuras bastante

estables.

• Atomos muy electronegativos: más que compartir, captan electrones de átomos poco electronegativos.

• Ejemplo: NaCl • Cada uno de los átomos se

carga: Na+ (Catión) y Cl-

(Anión). • Estructuras bastante

estables.

Enlace covalente: ionizaciónEnlace covalente: ionización


Enlace no covalenteEnlace no covalente


• Interacciones entre moléculas o entre partes de una misma molécula – no se comparten electrones.

• Basado en fuerzas de atracción (negativo y positivo).

• Estos enlaces son débiles y se rompen con rapidez – explican la dinámica de las biomoléculas.

• Individualmente débiles, en grandes cantidades (DNA) son muy estables.

• Interacciones entre moléculas o entre partes de una misma molécula – no se comparten electrones.

• Basado en fuerzas de atracción (negativo y positivo).

• Estos enlaces son débiles y se rompen con rapidez – explican la dinámica de las biomoléculas.

• Individualmente débiles, en grandes cantidades (DNA) son muy estables.

Enlace no covalente: GeneralidadesEnlace no covalente: Generalidades


• Atracción entre un catión (+) y un anión (-).

• Se forma un enlace iónico o puente salino.

• Fácil disolución – en presencia de agua son débiles.

• Atracción entre un catión (+) y un anión (-).

• Se forma un enlace iónico o puente salino.

• Fácil disolución – en presencia de agua son débiles.

Enlace no covalente: Enlaces iónicosEnlace no covalente: Enlaces iónicos


• El hidrógeno unido a oxígeno o nitrógeno se queda practicamente desnudo por la electronegatividad.

• Este “protón” puede establecer interacción con moléculas de carga negativa – puente de hidrógeno.

• Se ven en el agua, entre las bases del DNA.

• Son interacciones débiles.

• El hidrógeno unido a oxígeno o nitrógeno se queda practicamente desnudo por la electronegatividad.

• Este “protón” puede establecer interacción con moléculas de carga negativa – puente de hidrógeno.

• Se ven en el agua, entre las bases del DNA.

• Son interacciones débiles.

Enlace no covalente: Puente de hidrógenoEnlace no covalente: Puente de hidrógeno


Enlace no covalente: Puente de hidrógenoEnlace no covalente: Puente de hidrógeno


• Moléculas hidrofilas: azucares y aminoácidos.• Moléculas hidrófobas: moléculas apolares,

esteroides y grasas – carecen de regiones cargadas.

• Fuerza de Van der Waals: en moléculas apolares – son muy débiles y de poca duración – importantes en estructuras biológicas.

• Moléculas hidrofilas: azucares y aminoácidos.• Moléculas hidrófobas: moléculas apolares,

esteroides y grasas – carecen de regiones cargadas.

• Fuerza de Van der Waals: en moléculas apolares – son muy débiles y de poca duración – importantes en estructuras biológicas.

Enlace no covalente: Interacciones hidrófobas y fuerzas de Enlace no covalente: Interacciones hidrófobas y fuerzas de Van der WaalsVan der Waals


¿Qué debo recordar toda mi vida sobre enlaces?¿Qué debo recordar toda mi vida sobre enlaces?

• Los enlaces químicos pueden ser covalentes (alta energía) y no covalentes.

• Los enlaces covalentes se basan en la compartición de electrones, en donde el átomo más electronegativo atrae a la nube de electrones originando polaridad en la molécula.

• Las moléculas pueden ser apolares cuando los electrones se comparten por igual en la misma.

• Los puentes de hidrógeno (enlace no covalente) son débiles sólos pero crean una gran fuerza cuando se establecen en gran cantidad.

• Las fuerzas de Van der Waals se dan en moléculas apolares y son transitorias.

• Las fuerzas hidrófilas e hidrófobas se establecen entre en agua y moléculas polares y apolares respectivamente.

• Los enlaces químicos pueden ser covalentes (alta energía) y no covalentes.

• Los enlaces covalentes se basan en la compartición de electrones, en donde el átomo más electronegativo atrae a la nube de electrones originando polaridad en la molécula.

• Las moléculas pueden ser apolares cuando los electrones se comparten por igual en la misma.

• Los puentes de hidrógeno (enlace no covalente) son débiles sólos pero crean una gran fuerza cuando se establecen en gran cantidad.

• Las fuerzas de Van der Waals se dan en moléculas apolares y son transitorias.

• Las fuerzas hidrófilas e hidrófobas se establecen entre en agua y moléculas polares y apolares respectivamente.


MOLECULAS MOLECULAS INORGANICASINORGANICAS


EL AGUAEL AGUA


• Representa el 70% del peso de la célula.

• Reacciones intracelulares en medio acuoso – por antecedente evolutivo.

• O y H unidos por enlace covalente.• Molecular polar: dipolo – contribuye

a la formación de enlces de hidrógeno.

• Agua líquida: alta tensión superficial y elevado punto de ebullición por puentes de hidrógeno – capacidad de almacenar energía.

• Representa el 70% del peso de la célula.

• Reacciones intracelulares en medio acuoso – por antecedente evolutivo.

• O y H unidos por enlace covalente.• Molecular polar: dipolo – contribuye

a la formación de enlces de hidrógeno.

• Agua líquida: alta tensión superficial y elevado punto de ebullición por puentes de hidrógeno – capacidad de almacenar energía.

El aguaEl agua


• Moléculas polares: se disuelven fácilmente en agua – hidrofílicas (ej. Azúcares).

• Las moléculas apolares no se disuelven en agua – fuerzas hidrófobas (ej. Hidrocarburos).

• Moléculas polares: se disuelven fácilmente en agua – hidrofílicas (ej. Azúcares).

• Las moléculas apolares no se disuelven en agua – fuerzas hidrófobas (ej. Hidrocarburos).

El aguaEl agua


ACIDOS, BASES Y ACIDOS, BASES Y AMORTIGUADORESAMORTIGUADORES


• Protones: Libres en el medio como iones H+.• Moléculas que donan un protón (carga negativa):

ACIDOS – ácido acético.• Moléculas que aceptan un protón (carga

positiva): BASES – grupos amino.• Acidos y bases conjugadas.• Moléculas anfotéricas: sirven como ácido o base

(agua y aminoácidos).

• Protones: Libres en el medio como iones H+.• Moléculas que donan un protón (carga negativa):

ACIDOS – ácido acético.• Moléculas que aceptan un protón (carga

positiva): BASES – grupos amino.• Acidos y bases conjugadas.• Moléculas anfotéricas: sirven como ácido o base

(agua y aminoácidos).

Acidos y bases (álcalis)Acidos y bases (álcalis)


Acidos y bases (álcalis)Acidos y bases (álcalis)

HH33OO++ ↔ H↔ H++ + H + H22O ↔ OHO ↔ OH-- + H + H++

El agua es una molécula anfotéricaEl agua es una molécula anfotérica


• Fortaleza del ácido o base: mayor capacidad de donar o recibir protón.

• Medición de la acidez: logaritmo negativo de H+ (pH).

• Acidez: pH bajo.• Alcalinidad: pH alto.• pH importantes:

Sangre: 7.35 – 7.45Jugo gástrico: 1.8

• Fortaleza del ácido o base: mayor capacidad de donar o recibir protón.

• Medición de la acidez: logaritmo negativo de H+ (pH).

• Acidez: pH bajo.• Alcalinidad: pH alto.• pH importantes:

Sangre: 7.35 – 7.45Jugo gástrico: 1.8

pHpH


pHpH

pH = - log [HpH = - log [H++]]

pH 0

Bajo – Acido

pH 14

Alto – Alcali

pH 7

Neutro

Sangre (7.4)

Orina (5.5 -6)

Estómago (1.8)

Soda caústica (13)


• En medio celular existen alteraciones constantes del pH – variaciones de pH perjudiciales para rxns bioquímicas.

• Amortiguadores o Buffers: Reaccionan con protones o iones hidroxilo amortiguando cambios de pH.

• Bicarbonato y ácido carbónico en la sangre – mantienen el pH en 7.4.

• Cambios de pH en sangre: ejercicio e hiperventilación.• Buffer intracelular: Ion fosfato (H2PO4

-)

• En medio celular existen alteraciones constantes del pH – variaciones de pH perjudiciales para rxns bioquímicas.

• Amortiguadores o Buffers: Reaccionan con protones o iones hidroxilo amortiguando cambios de pH.

• Bicarbonato y ácido carbónico en la sangre – mantienen el pH en 7.4.

• Cambios de pH en sangre: ejercicio e hiperventilación.• Buffer intracelular: Ion fosfato (H2PO4

-)

AmortiguadoresAmortiguadores

HCOHCO33-- + H + H++ ↔ H↔ H22COCO33


MACROMINERALES Y MACROMINERALES Y MICROMINERALES MICROMINERALES

(OLIGOELEMENTOS)(OLIGOELEMENTOS)


•Calcio•Fósforo•Sodio•Potasio•Cloruro•Magnesio

•Calcio•Fósforo•Sodio•Potasio•Cloruro•Magnesio

MacromineralesMacrominerales


• Cromo• Cobalto• Cobre• Yodo• Hierro• Manganeso• Molibdeno• Selenio• Silicon• Zinc• Fluoruro

• Cromo• Cobalto• Cobre• Yodo• Hierro• Manganeso• Molibdeno• Selenio• Silicon• Zinc• Fluoruro

Microminerales (oligoelementos)Microminerales (oligoelementos)

Hipertiroidismo


¿Qué debo recordar toda mi vida sobre moléculas inorgánicas?¿Qué debo recordar toda mi vida sobre moléculas inorgánicas?

• La molécula principal de los microorganismos es el agua.• Las propiedades del agua explican su importancia en los

organismos.• Los ácidos son moléculas capaces de donar un protón, las bases

capaz de recibirlo.• El pH establece el grado de acidez y alcalinidad de una sustancia.• Los buffers o amortiguadores son sustancias capaces de mantener

el equilibrio del pH en los organismos.• Muchas enfermedades son producto de la deficiencia o el exceso

de macro y microminerales.

• La molécula principal de los microorganismos es el agua.• Las propiedades del agua explican su importancia en los

organismos.• Los ácidos son moléculas capaces de donar un protón, las bases

capaz de recibirlo.• El pH establece el grado de acidez y alcalinidad de una sustancia.• Los buffers o amortiguadores son sustancias capaces de mantener

el equilibrio del pH en los organismos.• Muchas enfermedades son producto de la deficiencia o el exceso

de macro y microminerales.


MOLECULAS MOLECULAS ORGANICASORGANICAS


• Peso seco (sin agua) de un organismo: carbono.

• Moléculas orgánicas – Química orgánica y compuestos bioquímicos

• Química de la vida: basada en el átomo de carbono.

• Peso seco (sin agua) de un organismo: carbono.

• Moléculas orgánicas – Química orgánica y compuestos bioquímicos

• Química de la vida: basada en el átomo de carbono.

GeneralidadesGeneralidades

El átomo de carbono


• Carbono: seis protones, seis neutrones, seis electrones.

• 1s2, 2s2, 2p2

• Ultima órbita con 4 electrones, requiere otros cuatro para completar octeto.

• Formación de orbitales hibridizados sp – cuatro orbitales desapreados.

• Carbono: seis protones, seis neutrones, seis electrones.

• 1s2, 2s2, 2p2

• Ultima órbita con 4 electrones, requiere otros cuatro para completar octeto.

• Formación de orbitales hibridizados sp – cuatro orbitales desapreados.

El átomo de carbonoEl átomo de carbono



MetanoMetano


• Gracias a esto: unión a diferentes átomos – formación de gran número de compuestos.

• Puede unirse a otros carbonos y formar grandes moléculas.

• Estructuras lineales, ramificadas o cíclicas.

• Gracias a esto: unión a diferentes átomos – formación de gran número de compuestos.

• Puede unirse a otros carbonos y formar grandes moléculas.

• Estructuras lineales, ramificadas o cíclicas.


Estructura de carbono lineal: etano



Estructura de carbono ramificadas



Estructuras de carbono cíclicas


Hidrocarburos y derivadosHidrocarburos y derivados

• Moléculas orgánicas más simples – carbono e hidrógeno.

• No forman parte de seres vivos – combustibles.

• Sustitución de una parte por un grupo funcional – cambia las propiedades de la molécula.

• Moléculas orgánicas más simples – carbono e hidrógeno.

• No forman parte de seres vivos – combustibles.

• Sustitución de una parte por un grupo funcional – cambia las propiedades de la molécula.

AlcoholesAlcoholes

Acidos orgánicosAcidos orgánicos

AminasAminas

AmidasAmidas


Hidrocarburos y derivadosHidrocarburos y derivados

• Los grupos funcionales contienes átomos de diferentes electronegatividades – dan a la molécula sus propiedades químicas.

• Por ejemplo diferencias entre el etano, etanol, ácido acético y etil mercaptano

• Los grupos funcionales contienes átomos de diferentes electronegatividades – dan a la molécula sus propiedades químicas.

• Por ejemplo diferencias entre el etano, etanol, ácido acético y etil mercaptano


Clasificación de moléculas biológicasClasificación de moléculas biológicas

MACROMOLECULASMACROMOLECULAS• Docenas a millones de

carbonos• Gran tamaño y diversas

formas: realizan funciones complejas con gran eficiencia.

• Las macromoléculas son la base molecular de la vida – diferencia con el mundo inanimado.

MACROMOLECULASMACROMOLECULAS• Docenas a millones de

carbonos• Gran tamaño y diversas

formas: realizan funciones complejas con gran eficiencia.

• Las macromoléculas son la base molecular de la vida – diferencia con el mundo inanimado.

Macromolécula - proteinaMacromolécula - proteina



MACROMOLECULAS

• Monómeros y polímeros

• Clasificación:PolisacáridosLípidosProteínasAcidos

nucleicos

MACROMOLECULAS

• Monómeros y polímeros

• Clasificación:PolisacáridosLípidosProteínasAcidos

nucleicos



MICROMOLECULASMICROMOLECULAS• Base de las macromoléculas – libres en la

célula.Polisacáridos: azúcares simples y

disacáridos.Lípidos: ácidos grasos.Proteínas: aminoácidosAcidos nucleicos: nucleótidos.

MICROMOLECULASMICROMOLECULAS• Base de las macromoléculas – libres en la

célula.Polisacáridos: azúcares simples y

disacáridos.Lípidos: ácidos grasos.Proteínas: aminoácidosAcidos nucleicos: nucleótidos.



METABOLITOS O INTERMEDIARIOS

• Reacciones metabólicas: anabólicas o catabólicas.

• Rxn. Anabólica: se toman ladrillos para construir una casa – de minoácidos a proteinas.

• Rxn. Catabólica: se destruye la casa para obtener ladrillos – de glucógeno a glucosa y luego ATP.

• Compuestos intermedios – no cumplen una función específica.

METABOLITOS O INTERMEDIARIOS

• Reacciones metabólicas: anabólicas o catabólicas.

• Rxn. Anabólica: se toman ladrillos para construir una casa – de minoácidos a proteinas.

• Rxn. Catabólica: se destruye la casa para obtener ladrillos – de glucógeno a glucosa y luego ATP.

• Compuestos intermedios – no cumplen una función específica.



OTRAS MOLECULASOTRAS MOLECULAS• Catalizadoras y reguladoras

(Vitaminas)• Hormonas (esteroideas o aminoácidos)• Almacén de energía (ATP o fosfato de

creatinina)• Moléculas reguladoras (AMP cíclico)• Desperdicio (Urea)

OTRAS MOLECULASOTRAS MOLECULAS• Catalizadoras y reguladoras

(Vitaminas)• Hormonas (esteroideas o aminoácidos)• Almacén de energía (ATP o fosfato de

creatinina)• Moléculas reguladoras (AMP cíclico)• Desperdicio (Urea)


CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS



• Clasificación:Azúcares

simples – monosacáridos

DisacáridosAzúcares

complejas – polisacáridos y compuestos asociados.

• Clasificación:Azúcares

simples – monosacáridos

DisacáridosAzúcares

complejas – polisacáridos y compuestos asociados.



• Función:Almacenes de energía – glucógeno.Materiales de construcción durables

en estructuras biológicas – celulosa.Comunicación – glucocalix.

• Función:Almacenes de energía – glucógeno.Materiales de construcción durables

en estructuras biológicas – celulosa.Comunicación – glucocalix.



• Estructura: (CH2O)n

• N = 3 a 7 en organismos.

• N = 3: Triosas• N = 4: Tetrosas• N = 5: Pentosas -

ribosa.• N = 6: Hexosas –

Glucosa, fructuosa.

• Estructura: (CH2O)n

• N = 3 a 7 en organismos.

• N = 3: Triosas• N = 4: Tetrosas• N = 5: Pentosas -

ribosa.• N = 6: Hexosas –

Glucosa, fructuosa. Formulas lineales para los Formulas lineales para los carbohidratos. Gliceraldehido (n = 3) en carbohidratos. Gliceraldehido (n = 3) en

fórmula de Fischer y en perspectivafórmula de Fischer y en perspectiva


Azúcares simplesAzúcares simples

• Estructura lineal de carbonos.

• Todos los carbonos tienen un hidroxilo (-OH) a excepción de uno que se une a un grupo carbonilo (=CO).

• Cetosas (=CO de localización interna)

• Aldosas (=CO de localización extrema).

• Estructura lineal de carbonos.

• Todos los carbonos tienen un hidroxilo (-OH) a excepción de uno que se une a un grupo carbonilo (=CO).

• Cetosas (=CO de localización interna)

• Aldosas (=CO de localización extrema).

D eritrosa y D ribosa (Aldosas)D eritrosa y D ribosa (Aldosas)

D xilulosa y D fructuosa (Cetosas)D xilulosa y D fructuosa (Cetosas)


Azúcares simplesAzúcares simples

• Los carbonos asociados a grupos hidroxilo centrales no tienen la capacidad de girar en el espacio – se denominan carbonos asimétricos.

• Importancia: originan una amplia diversidad de compuestos…

• Los carbonos asociados a grupos hidroxilo centrales no tienen la capacidad de girar en el espacio – se denominan carbonos asimétricos.

• Importancia: originan una amplia diversidad de compuestos…


Azúcares simples: EstereoisomerismoAzúcares simples: Estereoisomerismo

• La posición del hidroxilo del carbono asimétrico puede variar:

Lado derecho: D (dextro)

Lado izquierdo: L (levo)

• Estas dos estructuras NO son iguales – son una imagen en espejo de la otra.

• Se denominan esteroisómeros o enantiómeros.

• Desvían la luz en direcciones diferentes.

• La posición del hidroxilo del carbono asimétrico puede variar:

Lado derecho: D (dextro)

Lado izquierdo: L (levo)

• Estas dos estructuras NO son iguales – son una imagen en espejo de la otra.

• Se denominan esteroisómeros o enantiómeros.

• Desvían la luz en direcciones diferentes.







• Número de estereoisómeros: Cuando n = 3: Un solo

carbono asimétrico – 2 estereoisómeros.

Cuando n = 4: Dos carbónos asimétricos – 4 estereoisómero.

Cuando n = 5: Tres carbonos asimétricos – 8 estereoisómero.

Cuando n = 6: Cuatro carbonos asimétricos – 16 estereoisómeros.

• Número de estereoisómeros: Cuando n = 3: Un solo

carbono asimétrico – 2 estereoisómeros.

Cuando n = 4: Dos carbónos asimétricos – 4 estereoisómero.

Cuando n = 5: Tres carbonos asimétricos – 8 estereoisómero.

Cuando n = 6: Cuatro carbonos asimétricos – 16 estereoisómeros.

D glucosa y L glucosa (note posición del D glucosa y L glucosa (note posición del hidroxilo del carbono asimétrico)hidroxilo del carbono asimétrico)

Aldosas – todas en formas DAldosas – todas en formas D

Cetosas – todas en formas DCetosas – todas en formas D


Azúcares simples: CiclaciónAzúcares simples: Ciclación

• Siendo lineales los carbohidratos pueden sufrir una reacción espontánea que las hace cíclicas.

• Las estructuras cíclicas son como un papel: tienen una parte superior e inferior.

• Los hidroxilo se proyectarán por encima o por debajo del plano.

• Siendo lineales los carbohidratos pueden sufrir una reacción espontánea que las hace cíclicas.

• Las estructuras cíclicas son como un papel: tienen una parte superior e inferior.

• Los hidroxilo se proyectarán por encima o por debajo del plano.

Hexosa (aldosa) sufriendo proceso de Hexosa (aldosa) sufriendo proceso de ciclizaciónciclización


Carbohidrato ciclado en donde el C1 se Carbohidrato ciclado en donde el C1 se halla por encima del plano (beta)halla por encima del plano (beta)



• Cuando la D glucosa se cierra en anillo puede dar lugar a dos estereoisómeros: Una en la cual el

hidroxilo del C1 se coloque por debajo del plano (alfa)

Una en la cual el hidroxilo se coloque por encima del plano (beta)

• Cuando la D glucosa se cierra en anillo puede dar lugar a dos estereoisómeros: Una en la cual el

hidroxilo del C1 se coloque por debajo del plano (alfa)

Una en la cual el hidroxilo se coloque por encima del plano (beta)

D glucosa que al ciclar puede D glucosa que al ciclar puede convertirse en alfa (hidroxilo abajo) o convertirse en alfa (hidroxilo abajo) o

beta (hidroxilo arriba) glucosa.beta (hidroxilo arriba) glucosa.




• Al ciclarse pueden formar anillos de:Cinco puntos

(fructuosa) – Furanos.

Seis puntos (glucosa) – Piranos.

• Al ciclarse pueden formar anillos de:Cinco puntos

(fructuosa) – Furanos.

Seis puntos (glucosa) – Piranos.

Anillos furanos (caso de la fructuosa) y Anillos furanos (caso de la fructuosa) y piranos (caso de la glucosa)piranos (caso de la glucosa)



La D ribosa puede dar anillos furanos o piranos. Estos pueden ser isomeros alfa o beta. Esta La D ribosa puede dar anillos furanos o piranos. Estos pueden ser isomeros alfa o beta. Esta diversidad de compuestos es de la mayor importancia…diversidad de compuestos es de la mayor importancia…

La D glucosa (una de La D glucosa (una de las 16 aldosas) se cicla las 16 aldosas) se cicla en agua como un anillo en agua como un anillo pirano originando una pirano originando una forma alfa y una betaforma alfa y una beta

La D fructuosa (una de las 8 pentosas) La D fructuosa (una de las 8 pentosas) se cicla en agua como un anillo furanose cicla en agua como un anillo furano


Todas estas formas de carbohidratos son de la mayor Todas estas formas de carbohidratos son de la mayor importancia pues cada una desempeña una función importancia pues cada una desempeña una función diferente en los diferentes organismos. Además la diferente en los diferentes organismos. Además la

estereoisomería cíclica juega un papel fundamental estereoisomería cíclica juega un papel fundamental cuando dos monosacáridos se unen para formar cuando dos monosacáridos se unen para formar

polisacáridos…polisacáridos…



Unión de azúcares entre síUnión de azúcares entre sí

• Unión mediante enlaces covalentes – Enlaces glucosídicos.

• Reacción entre el C1 de un monosacárido y el hidroxilo de otro:

• Unión: - C – O – C –• Los enalces glucosídicos variaran de

acuerdo al tipo de isómero que se una con otro.

• Unión mediante enlaces covalentes – Enlaces glucosídicos.

• Reacción entre el C1 de un monosacárido y el hidroxilo de otro:

• Unión: - C – O – C –• Los enalces glucosídicos variaran de

acuerdo al tipo de isómero que se una con otro.


DisacáridosDisacáridos

• Unión de dos monosacáridos por enlace glucosídico.

• Función: almacén de energía. Sacarosa: glucosa + fructuosa – Azucar de

mesa. Lactosa: galactosa + glucosa – Leche. Maltosa: glucosa + glucosa – Cerveza.

• Correlación humana.

• Unión de dos monosacáridos por enlace glucosídico.

• Función: almacén de energía. Sacarosa: glucosa + fructuosa – Azucar de

mesa. Lactosa: galactosa + glucosa – Leche. Maltosa: glucosa + glucosa – Cerveza.

• Correlación humana.








OligosacáridosOligosacáridos

• Pequeñas cadenas de monosacáridos (gr. Oligo = poco).

• Se unen a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteinas) – glucocalix.

• Como glucocalix ayudan a mediar interacciones entre una célula y su entorno – grupos ABO.

• Pequeñas cadenas de monosacáridos (gr. Oligo = poco).

• Se unen a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteinas) – glucocalix.

• Como glucocalix ayudan a mediar interacciones entre una célula y su entorno – grupos ABO.





Glucocalix (glycocalyx) de las microvellosidades intestinales evidenciado por Glucocalix (glycocalyx) de las microvellosidades intestinales evidenciado por microscopía electrónica – el glicocalix está formado entre otros por microscopía electrónica – el glicocalix está formado entre otros por

oligosacáridos asociados a lípidos y proteinas.oligosacáridos asociados a lípidos y proteinas.



Glucoproteina – Glucoproteina – presente en presente en glucocalixglucocalix


PolisacáridosPolisacáridos

• Unión de decenas a miles de monosacáridos.

• Tienen funciones de almacenamiento (glucógeno y almidón) y estructura (celulosa y quitina).

• Unión de decenas a miles de monosacáridos.

• Tienen funciones de almacenamiento (glucógeno y almidón) y estructura (celulosa y quitina).


Polisacáridos de almacenamiento: GlucógenoPolisacáridos de almacenamiento: Glucógeno

• Glucógeno: polisacárido de almacenamiento animal (humanos).

• Se almacena en hígado y músculo.

• Es un polímero de glucosa.

• Rama principal: Glucosas unidas por enlaces tipo alfa 1 – 4.

• Ramificación: Glucosas unidas por enlace tipo alfa (1 – 6).

• Función del glucógeno.

• Glucógeno: polisacárido de almacenamiento animal (humanos).

• Se almacena en hígado y músculo.

• Es un polímero de glucosa.

• Rama principal: Glucosas unidas por enlaces tipo alfa 1 – 4.

• Ramificación: Glucosas unidas por enlace tipo alfa (1 – 6).

• Función del glucógeno.

Glucosas unidas por enlaces tipo alfa 1 – 4 y Glucosas unidas por enlaces tipo alfa 1 – 4 y una ramificación con enlace glucosídico tipo 1 – una ramificación con enlace glucosídico tipo 1 –

6.6.


Polisacáridos de almacenamiento: GlucógenoPolisacáridos de almacenamiento: Glucógeno

Glucogeno visto como un polisacárido y visto en microscopio electrónico en el músculoGlucogeno visto como un polisacárido y visto en microscopio electrónico en el músculo


Polisacáridos de almacenamiento: AlmidónPolisacáridos de almacenamiento: Almidón

• Polisacárido de almacenamiento en plantas.

• Es un polímero de glucosa.• Mezcla de dos polímeros:

amilopectina y amilosa.• Amilosa: no ramificada –

enlaces tipo alfa 1 – 4.• Amilopectina: similar a

glucógeno.• Humanos y amilasa.

• Polisacárido de almacenamiento en plantas.

• Es un polímero de glucosa.• Mezcla de dos polímeros:

amilopectina y amilosa.• Amilosa: no ramificada –

enlaces tipo alfa 1 – 4.• Amilopectina: similar a

glucógeno.• Humanos y amilasa.

Almidón visto por microscopía Almidón visto por microscopía electrónicaelectrónica





El almidón El almidón adquiere una adquiere una

estructura estructura helicoidalhelicoidal


Polisacáridos estructuralesPolisacáridos estructurales

• Algunos polisacáridos se unen para formar estructuras resistentes y durables.

• Celulosa: algodón y lino.• La celulosa consiste en

monómeros de glucosa unidos por enlaces beta 1 – 4.

• La mayoría de los animales multicelulares NO poseen enzimas para digerir celulosa – caso de las termitas ?.

• Algunos polisacáridos se unen para formar estructuras resistentes y durables.

• Celulosa: algodón y lino.• La celulosa consiste en

monómeros de glucosa unidos por enlaces beta 1 – 4.

• La mayoría de los animales multicelulares NO poseen enzimas para digerir celulosa – caso de las termitas ?.



La celulosa es el componente La celulosa es el componente fundamental de la pared celular fundamental de la pared celular

del reino vegetaldel reino vegetal



• Quitina: polimero no ramificado de N – acetilglucosamina – similar a glucosa pero con aminoacetilo.

• Cubierta de insectos, arañas y crustáceos.

• Muy similar al plástico.

• Quitina: polimero no ramificado de N – acetilglucosamina – similar a glucosa pero con aminoacetilo.

• Cubierta de insectos, arañas y crustáceos.

• Muy similar al plástico.


Polisacáridos: GlucosaminoglucanosPolisacáridos: Glucosaminoglucanos

• GAGs: estructura A – B – A – B (A y B son dos monosacáridos diferentes).

• Heparina – bloquea la formación de coágulos.

• Otros GAG forman parte del glucocalix.

• GAGs: estructura A – B – A – B (A y B son dos monosacáridos diferentes).

• Heparina – bloquea la formación de coágulos.

• Otros GAG forman parte del glucocalix.


¿Qué debo recordar toda mi vida sobre carbohidratos?¿Qué debo recordar toda mi vida sobre carbohidratos?

• Los carbohidratos mas simples (monosacáridos) son compuestos tipo cetona o aldehido.

• Que existen estereoisómeros lineales y cíclicos.• Los disacáridos de importancia son la sacarosa, la lactosa y de

hecho la maltosa.• Los oligosacáridos así como los GAG son componentes del

glucocalix de membrana y sirven como comunicadores intercelulares (grupos ABO)

• Los polisacáridos pueden ser de almacenamiento o de estructura.• El glucógeno es el principal polisacárido de almacenamiento en el

ser humano.• El almidón y la celulosa son polisacáridos de las plantas. El

primero es de almacén y el segundo de estructura.

• Los carbohidratos mas simples (monosacáridos) son compuestos tipo cetona o aldehido.

• Que existen estereoisómeros lineales y cíclicos.• Los disacáridos de importancia son la sacarosa, la lactosa y de

hecho la maltosa.• Los oligosacáridos así como los GAG son componentes del

glucocalix de membrana y sirven como comunicadores intercelulares (grupos ABO)

• Los polisacáridos pueden ser de almacenamiento o de estructura.• El glucógeno es el principal polisacárido de almacenamiento en el

ser humano.• El almidón y la celulosa son polisacáridos de las plantas. El

primero es de almacén y el segundo de estructura.


LIPIDOSLIPIDOS



• Moléculas biológicas apolares.

• Propiedad: se disuelven en solventes orgánicos – no se disuelven en agua.

• Lípidos importantes: grasas, esteroides y fosfolípidos.

• Moléculas biológicas apolares.

• Propiedad: se disuelven en solventes orgánicos – no se disuelven en agua.

• Lípidos importantes: grasas, esteroides y fosfolípidos.


GrasasGrasas

• Grasas: Glicerol unido a tres ácidos grasos.

• Sinonimia: triglicéridos.• Acido graso: hidrocarburo

con un carboxilo (-COOH) asociado.

• El carboxilo es hidrofílico (carga negativa) y la cola hidrocarburada es hidrofóbica (apolar).

• Molécula anfipática.

• Grasas: Glicerol unido a tres ácidos grasos.

• Sinonimia: triglicéridos.• Acido graso: hidrocarburo

con un carboxilo (-COOH) asociado.

• El carboxilo es hidrofílico (carga negativa) y la cola hidrocarburada es hidrofóbica (apolar).

• Molécula anfipática.


GrasasGrasas

• El lado hidrofílico (phylos, amor) se asocia al agua.

• El lado hidrofóbico (phobos, miedo) se aleja del agua.

• Se forman micelas.

• El lado hidrofílico (phylos, amor) se asocia al agua.

• El lado hidrofóbico (phobos, miedo) se aleja del agua.

• Se forman micelas.


GrasasGrasas

• Diversidad de grasas:Longitud de cadenas

de hidrocarburos (entre 14 y 20 C).

Presencia de enlaces dobles sin enlaces

dobles – grasas saturadas

con enlaces dobles – grasas insaturadas

• Diversidad de grasas:Longitud de cadenas

de hidrocarburos (entre 14 y 20 C).

Presencia de enlaces dobles sin enlaces

dobles – grasas saturadas

con enlaces dobles – grasas insaturadas

Los triglicéridos o grasas se forman por la unión de Los triglicéridos o grasas se forman por la unión de una molécula de glicerol (alcohol) con tres ácidos una molécula de glicerol (alcohol) con tres ácidos

grasos de cadenas variables)grasos de cadenas variables)


GrasasGrasas

Grasa saturada y grasa en posición trans opuesta a Grasa saturada y grasa en posición trans opuesta a posición trans (estereoisómeros)posición trans (estereoisómeros)


GrasasGrasas

• Mas enlaces dobles: bajan el punto de fusión – forma líquida – aceite.

• Triestearato (tres acidos grasos saturados) – grasa sólida animal.

• Grasas homogeneas o mixtas: si los ácidos grasos que contiene difieren – en la naturaleza priman las mixtas.

• Mas enlaces dobles: bajan el punto de fusión – forma líquida – aceite.

• Triestearato (tres acidos grasos saturados) – grasa sólida animal.

• Grasas homogeneas o mixtas: si los ácidos grasos que contiene difieren – en la naturaleza priman las mixtas.


GrasasGrasas

• Función:Reserva energética a

largo plazo ( a diferencia de carbohidratos).

Insolubilidad: almacen de combustible concentrado – almacen en adipocitos.

• Función:Reserva energética a

largo plazo ( a diferencia de carbohidratos).

Insolubilidad: almacen de combustible concentrado – almacen en adipocitos. Estructura básica del adipocitoEstructura básica del adipocito


GrasasGrasas

Adipocito evidenciado en microscopía electrónicaAdipocito evidenciado en microscopía electrónica


EsteroidesEsteroides

• Base: cuatro anillos de hidrocarburo.

• Más conocido: colesterol.• Colesterol:

Compone membranas celulares animales – aceites vegetales libres de colesterol.

Precursor de hormonas (testosterona, progesterona y estrógenos)

• Base: cuatro anillos de hidrocarburo.

• Más conocido: colesterol.• Colesterol:

Compone membranas celulares animales – aceites vegetales libres de colesterol.

Precursor de hormonas (testosterona, progesterona y estrógenos) ColesterolColesterol


FosfolípidosFosfolípidos

• Similar a triglicérido, pero sólo se une a dos ácidos graso (diacilglicerol).

• El tercer grupo hidroxilo del glicerol se une a un fosfato lo cual le da un carácter hidrofílico neto.

• La cola (acidos grasos) es hidrofóbica.

• Molécula anfipática importantísima en las membranas celulares.

• Similar a triglicérido, pero sólo se une a dos ácidos graso (diacilglicerol).

• El tercer grupo hidroxilo del glicerol se une a un fosfato lo cual le da un carácter hidrofílico neto.

• La cola (acidos grasos) es hidrofóbica.

• Molécula anfipática importantísima en las membranas celulares.

Fosfolípidos – moléculas anfipáticasFosfolípidos – moléculas anfipáticas


FosfolípidosFosfolípidos

Disposición de los fosfolípidos en la membrana celularDisposición de los fosfolípidos en la membrana celular


¿Qué debo recordar toda mi vida sobre lípidos?¿Qué debo recordar toda mi vida sobre lípidos?

• Los lípidos son estructuras apolares lo cual origina fuerzas hidrofóbicas en el agua.

• Los lípidos son moléculas indispensables para formar membranas celulares (fosfolípidos) y de almacén de energía (triglicéridos).

• El colesterol es un esteroide e importancia biológica para membranas y hormonas.

• Los lípidos son estructuras apolares lo cual origina fuerzas hidrofóbicas en el agua.

• Los lípidos son moléculas indispensables para formar membranas celulares (fosfolípidos) y de almacén de energía (triglicéridos).

• El colesterol es un esteroide e importancia biológica para membranas y hormonas.


PROTEINASPROTEINAS


IntroducciónIntroducción

• Funciones al interior celular. Metabolismo –

Enzimas. Estructura:

filamentos, microtúbulos, etc.

Mensajes: hormonas, mesnajeros (AMPc), etc.

Receptores y transportadores.

• Funciones al interior celular. Metabolismo –

Enzimas. Estructura:

filamentos, microtúbulos, etc.

Mensajes: hormonas, mesnajeros (AMPc), etc.

Receptores y transportadores.


IntroducciónIntroducción

• Otras funcionesAnticuerpos.Toxinas.Coagulación.Transporte

extracelular.• ¿ Cómo tantas funciones ?:

estructura ilimitada.• Interacción entre

biomoléculas: selectividad y especificidad.

• Otras funcionesAnticuerpos.Toxinas.Coagulación.Transporte

extracelular.• ¿ Cómo tantas funciones ?:

estructura ilimitada.• Interacción entre

biomoléculas: selectividad y especificidad.


Unidades estructuralesUnidades estructurales

• Polímeros de AMINOACIDOS.• Cada proteína – secuencia específica de

aminoácidos.• Seres vivos: 20 aminoácidos diferentes.• Propiedades comunes y propiedades

particulares de los aa.

• Polímeros de AMINOACIDOS.• Cada proteína – secuencia específica de

aminoácidos.• Seres vivos: 20 aminoácidos diferentes.• Propiedades comunes y propiedades

particulares de los aa.


Unidades estructuralesUnidades estructurales


Estructura de aminoácidosEstructura de aminoácidos

• Grupo amino y grupo carboxilo separados por un átomo de carbono (alfa).

• En agua los aa se polarizan.

• Existe estereoisomería (presencia de carbonos asimétricos) – La forma L es la que predomina en los seres vivos.

• Grupo amino y grupo carboxilo separados por un átomo de carbono (alfa).

• En agua los aa se polarizan.

• Existe estereoisomería (presencia de carbonos asimétricos) – La forma L es la que predomina en los seres vivos.





• Cadena polipeptídica.

• Enlace peptídico: grupo carboxilo de un aa con grupo amino de otro aa.

• En promedio una cadena polipeptídica cuenta con 450 aa, pero existen proteinas con miles de aa: polipéptidos.

• Cadena polipeptídica.

• Enlace peptídico: grupo carboxilo de un aa con grupo amino de otro aa.

• En promedio una cadena polipeptídica cuenta con 450 aa, pero existen proteinas con miles de aa: polipéptidos.



• Otros componentes de los polipéptidos: Carbohidratos:

glucoproteínas. Metales:

Metaloproteínas. Grupos orgánicos:

flavoproteínas.

• Otros componentes de los polipéptidos: Carbohidratos:

glucoproteínas. Metales:

Metaloproteínas. Grupos orgánicos:

flavoproteínas.


Propiedades de cadenas lateralesPropiedades de cadenas laterales

• Los aa contienen una región llamada cadena lateral que crea la diferencia entre los 20 aa.

• Esta variabilidad confiere la variabilidad a las proteínas.

• Estas regiones variables son la base de las interacciones intramoleculares de los polipéptidos. e intermoleculares

• Puentes disulfuro (covalentes) y puentes de hidrógeno (no covalentes)

• Los aa contienen una región llamada cadena lateral que crea la diferencia entre los 20 aa.

• Esta variabilidad confiere la variabilidad a las proteínas.

• Estas regiones variables son la base de las interacciones intramoleculares de los polipéptidos. e intermoleculares

• Puentes disulfuro (covalentes) y puentes de hidrógeno (no covalentes)


Propiedades de cadenas lateralesPropiedades de cadenas laterales


Clasificación de los aaClasificación de los aa

• Polar con carga: ácido aspártico, ácido glutámico, lisina y arginina.

• Polar sin carga: asparagina, glutamina, teronina, serina y tirosina.

• Apolar: alanina, valina, leucina, isoleucina, triptofano, fenilalanina y metionina.

• Otros: glicina (grupo R = H), prolina y cisteína.

• Polar con carga: ácido aspártico, ácido glutámico, lisina y arginina.

• Polar sin carga: asparagina, glutamina, teronina, serina y tirosina.

• Apolar: alanina, valina, leucina, isoleucina, triptofano, fenilalanina y metionina.

• Otros: glicina (grupo R = H), prolina y cisteína.



Estructura de las proteinasEstructura de las proteinas

• Estructura compleja, predecible y directamente relacionada con la función.

• Cuatro niveles de organización: Estructura primaria. Estructura secundaria. Estructura terciaria. Estructura cuatrenaria.

• Estructura compleja, predecible y directamente relacionada con la función.

• Cuatro niveles de organización: Estructura primaria. Estructura secundaria. Estructura terciaria. Estructura cuatrenaria.


Estructura primariaEstructura primaria

• Secuencia lineal de los aa.• La información de la

cadena lineal de aa de una proteína en un organismo se halla codificada en el ADN.

• Alteración en el DNA: alteración en la proteína con cambios estructurales profundos.

• Ejemplo: anemia falciforme.

• Secuencia lineal de los aa.• La información de la

cadena lineal de aa de una proteína en un organismo se halla codificada en el ADN.

• Alteración en el DNA: alteración en la proteína con cambios estructurales profundos.

• Ejemplo: anemia falciforme.


Estructura primariaEstructura primaria


Estructura secundariaEstructura secundaria

• Conformación espacial de las partes de una cadena polipeptídica.

• Estas conformaciones están predefinidas por el tipo de aa que conforma la molécula – plegamiento de la cadena polipeptídica.

• Soporte: puentes de hidrógeno.• Dos conformaciones:

Hélice alfa: queratina, mioglobina y hemoglobina.

Hoja beta plegada: seda.

• Conformación espacial de las partes de una cadena polipeptídica.

• Estas conformaciones están predefinidas por el tipo de aa que conforma la molécula – plegamiento de la cadena polipeptídica.

• Soporte: puentes de hidrógeno.• Dos conformaciones:

Hélice alfa: queratina, mioglobina y hemoglobina.

Hoja beta plegada: seda.



Estructura terciariaEstructura terciaria

• Conformación de la proteína en su totalidad – plegamiento entre las cadenas.

• Patrones de difracción de Rayos X.• Clasificación:

Proteínas fibrosas: alargadas, por ejemplo colágeno, queratina, etc.

Proteínas globulares: compactas, habitualmente intracelulares.

• Conformación de la proteína en su totalidad – plegamiento entre las cadenas.

• Patrones de difracción de Rayos X.• Clasificación:

Proteínas fibrosas: alargadas, por ejemplo colágeno, queratina, etc.

Proteínas globulares: compactas, habitualmente intracelulares.



Cambios dinámicos al interior de proteínasCambios dinámicos al interior de proteínas

• Proteínas estructuras dinámicas.

• Cambios conformacionales – interacción con otras moléculas.

• Ejemplos: receptores, miosina del músculo, etc.

• Proteínas estructuras dinámicas.

• Cambios conformacionales – interacción con otras moléculas.

• Ejemplos: receptores, miosina del músculo, etc.


Estructura cuaternariaEstructura cuaternaria

• Algunas proteínas constan de varias sub unidades de polipétidos que se agregan para formar una proteína (tres secuencias separadas).

• Sub unidades asociadas por enlaces no covalentres.

• Estás proteínas con subunidades poseen una estructura cuaternaria.

• Dos sub unidades idénticas: homodímero y dos sub unidades diferentes: heterodímero.

• Algunas proteínas constan de varias sub unidades de polipétidos que se agregan para formar una proteína (tres secuencias separadas).

• Sub unidades asociadas por enlaces no covalentres.

• Estás proteínas con subunidades poseen una estructura cuaternaria.

• Dos sub unidades idénticas: homodímero y dos sub unidades diferentes: heterodímero.


Estructura cuaternariaEstructura cuaternaria

• Hemoglobina: Dos polipétidos de globina alfa y dos polipéptidos de globina beta.

• Estas estructuras transportan oxígeno y tienen un cambio conformacional con oxígeno y sin oxígeno.

• Anemia falciforme.

• Hemoglobina: Dos polipétidos de globina alfa y dos polipéptidos de globina beta.

• Estas estructuras transportan oxígeno y tienen un cambio conformacional con oxígeno y sin oxígeno.

• Anemia falciforme.


Plegamiento de proteínas Plegamiento de proteínas

• Las proteínas se pliegan a fin de asumir el estado de mínima energía: termodinámica.

• Las proteínas pueden desnaturalizarse (solventes, detergentes) – perder su estructura terciaria y su función.

• Las proteínas pueden autoensamblarse (plegamiento natural).

• Las proteínas se pliegan a fin de asumir el estado de mínima energía: termodinámica.

• Las proteínas pueden desnaturalizarse (solventes, detergentes) – perder su estructura terciaria y su función.

• Las proteínas pueden autoensamblarse (plegamiento natural).


Función de chaperonas molecularesFunción de chaperonas moleculares

• No todas las proteínas pueden autoensamblarse.

• Las chaperonas moleculares ayudan a ciertas proteínas a ensamblarse y adquirir su estructura terciaria.

• No todas las proteínas pueden autoensamblarse.

• Las chaperonas moleculares ayudan a ciertas proteínas a ensamblarse y adquirir su estructura terciaria.


ProteomicaProteomica

• Inventario de proteínas del cuerpo humano: proteoma.

• Este estudio es más difícil que el estudio de la genómica.

• Identificar estructura y comparar funciones in vitro e in vivo.

• Inventario de proteínas del cuerpo humano: proteoma.

• Este estudio es más difícil que el estudio de la genómica.

• Identificar estructura y comparar funciones in vitro e in vivo.


¿Qué debo recordar toda mi vida sobre proteínas?¿Qué debo recordar toda mi vida sobre proteínas?

• Las proteínas están formadas por veinte L – aminoácidos los cuales se unen por medio de enlaces peptídicos.

• Las proteínas poseen una estructura compleja siendo la estructura primaria la secuencia lineal de aa y la terciaria el plegamiento espacial de la misma.

• La estructura primaria de una proteína se halla codificada en el DNA.

• Una mutación puntual en el DNA puede provocar profundos cambios en la conformación espacial de una proteína.

• Las estructuras secundarias pueden ser alfa hélice u hoja beta.• Las proteínas cumplen múltiples funciones entre las que destacan

la enzimática, estructural y de comunicación (intracelular e intercelular).

• Las proteínas están formadas por veinte L – aminoácidos los cuales se unen por medio de enlaces peptídicos.

• Las proteínas poseen una estructura compleja siendo la estructura primaria la secuencia lineal de aa y la terciaria el plegamiento espacial de la misma.

• La estructura primaria de una proteína se halla codificada en el DNA.

• Una mutación puntual en el DNA puede provocar profundos cambios en la conformación espacial de una proteína.

• Las estructuras secundarias pueden ser alfa hélice u hoja beta.• Las proteínas cumplen múltiples funciones entre las que destacan

la enzimática, estructural y de comunicación (intracelular e intercelular).


ACIDOS ACIDOS NUCLEICOSNUCLEICOS



• Formados por monómeros: Nucleótidos.

• Primariamente los AN: almacenan información

• Secundariamente: función estructural y catalizadora.

• Formados por monómeros: Nucleótidos.

• Primariamente los AN: almacenan información

• Secundariamente: función estructural y catalizadora.



• Tipos:Acido

desoxirribonucleíco: material genético de todos los organismos vivientes.

Acido ribonucleíco: sirve de transductor de la información del núcleo al citoplasma y es base de información genética de algunos virus.

• Tipos:Acido

desoxirribonucleíco: material genético de todos los organismos vivientes.

Acido ribonucleíco: sirve de transductor de la información del núcleo al citoplasma y es base de información genética de algunos virus.


NucleótidosNucleótidos

• Nucleótido: tres partesUn azucar: ribosa

(RNA) o desoxirribosa (DNA)

Una base nitrogenadaUn grupo fosfato

• Nucleósido: azucar + base nitrogenada.

• Fosfato unido a C5.• Base unida a C1.• Los nucleótidos se unen

entre sí: por medio del C3 de uno al fosfato de otro.

• Nucleótido: tres partesUn azucar: ribosa

(RNA) o desoxirribosa (DNA)

Una base nitrogenadaUn grupo fosfato

• Nucleósido: azucar + base nitrogenada.

• Fosfato unido a C5.• Base unida a C1.• Los nucleótidos se unen

entre sí: por medio del C3 de uno al fosfato de otro.

Polinucleótidos Polinucleótidos compuestos por compuestos por nucleótidos con nucleótidos con

desorirribisa (DNA) y desorirribisa (DNA) y nucleótidos de ribosa nucleótidos de ribosa (RNA). Se unen entre (RNA). Se unen entre

uno y otro por medio de uno y otro por medio de un enlace fosfodiester un enlace fosfodiester

entre el C3 de un entre el C3 de un nucleótido y el grupo nucleótido y el grupo

fosfato del otro.fosfato del otro.


Nucleótidos: TiposNucleótidos: Tipos

• Cuatro tipos de nucleótidos de acuerdo al tipo de base nitrogenada:

Purinas: grandes y constan de dos anillos

Pirimidinas: pequeñas y constan de un anillo.

• RNAPurinas: adenina y guaninaPirimidinas: citosina y

uracilo• DNA:

Purinas: adenina y guaninaPirimidinas: citosina y

timina

• Cuatro tipos de nucleótidos de acuerdo al tipo de base nitrogenada:

Purinas: grandes y constan de dos anillos

Pirimidinas: pequeñas y constan de un anillo.

• RNAPurinas: adenina y guaninaPirimidinas: citosina y

uracilo• DNA:

Purinas: adenina y guaninaPirimidinas: citosina y

timina


Nucleótidos: Tipos – Bases nitrogenadasNucleótidos: Tipos – Bases nitrogenadas

Purinas: Adenina y guaninaPurinas: Adenina y guanina


Nucleótidos: Tipos – Bases nitrogenadasNucleótidos: Tipos – Bases nitrogenadas

Pirimidinas: Uracilo (en RNA) y Timina (en DNA)Pirimidinas: Uracilo (en RNA) y Timina (en DNA)


Conformación de una molécula de ADNConformación de una molécula de ADN

• Hilera de nucleótidos cuya parte superior es C5 y la parte inferior C3.

• En el DNA, una cadena se une con la otra por medio de las bases nitrogenadas – unión tipo puentes de hidrógeno.

• Las cadenas se ensamblan en sentidos opuestos (una corre C5 a C3 y la otra C3 a C5).

• Puentes de hidrógeno – purina con pirimidina:Adenina con timina (A – T).Guanina con citosina ( G – C).

• Hilera de nucleótidos cuya parte superior es C5 y la parte inferior C3.

• En el DNA, una cadena se une con la otra por medio de las bases nitrogenadas – unión tipo puentes de hidrógeno.

• Las cadenas se ensamblan en sentidos opuestos (una corre C5 a C3 y la otra C3 a C5).

• Puentes de hidrógeno – purina con pirimidina:Adenina con timina (A – T).Guanina con citosina ( G – C).


Molécula de ADN: Estructura primariaMolécula de ADN: Estructura primaria




ADNADN

• Tres nucleótidos (codón) codifican un aa.

• La secuencia de nucleótidos de una especie se denomina código genético (genoma).

• La información que se codifica en el genoma es la estructura primaria de las proteínas.

• Tres nucleótidos (codón) codifican un aa.

• La secuencia de nucleótidos de una especie se denomina código genético (genoma).

• La información que se codifica en el genoma es la estructura primaria de las proteínas.


ARN y ADNARN y ADN

• El ARN consiste en una cadena simple, el ADN consiste en una doble cadena.

• El ATN posee como azucar una ribosa y el ADN una desoxiribosa.

• El ARN se encuentra en la célula bajo tres formas (ribosómico, mensajero y de transferencia) y el ADN se encuentra empaquetado en el núcleo (histonas) y de manera circular en la mitocondria (ambos con información diferente).

• Las bases nitrogenadas del ARN y del ADN difieren en las pirimidinas uracilo (ARN) y timina (ADN).

• El ARN consiste en una cadena simple, el ADN consiste en una doble cadena.

• El ATN posee como azucar una ribosa y el ADN una desoxiribosa.

• El ARN se encuentra en la célula bajo tres formas (ribosómico, mensajero y de transferencia) y el ADN se encuentra empaquetado en el núcleo (histonas) y de manera circular en la mitocondria (ambos con información diferente).

• Las bases nitrogenadas del ARN y del ADN difieren en las pirimidinas uracilo (ARN) y timina (ADN).


ARNARN

• El ARN mensajero (ARN m) tiene como función transmitir la información del DNA nuclear al citoplasma (proceso conocido como TRANCRIPCION).

• El ARN ribosomal (ARN r) y el ARN de transferencia (ARN t) tienen como función formar la estructura primaria de las proteínas en el citoplasma (proceso conocido como TRADUCCION).

• El ARN mensajero (ARN m) tiene como función transmitir la información del DNA nuclear al citoplasma (proceso conocido como TRANCRIPCION).

• El ARN ribosomal (ARN r) y el ARN de transferencia (ARN t) tienen como función formar la estructura primaria de las proteínas en el citoplasma (proceso conocido como TRADUCCION).


Otros nucleótidos de importanciaOtros nucleótidos de importancia

• ATP: moneda de energía celular

• GTP: actividad celular

• AMPc: comunicador

• ATP: moneda de energía celular

• GTP: actividad celular

• AMPc: comunicador

Adenosin trifosfatoAdenosin trifosfato


¿Qué debo recordar toda mi vida sobre ácidos nucleícos?¿Qué debo recordar toda mi vida sobre ácidos nucleícos?

• Los ácidos nucleícos están formados por secuencia de nucleótidos, los cuales están conformados por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato.

• Existen dos tip

• Los ácidos nucleícos están formados por secuencia de nucleótidos, los cuales están conformados por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato.

• Existen dos tip


Muchas gracias!Muchas gracias!


La biodiversidad de los organismos La biodiversidad de los organismos vivientes en nuestro planeta tiene como vivientes en nuestro planeta tiene como

antecedente la inmensa diversidad antecedente la inmensa diversidad bioquímica entre las moléculas que los bioquímica entre las moléculas que los

componen…componen…

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BIOMOLECULAS 20062222222222222222222222